Application of MS Imaging to Food Science and Safety Using the MALDI-8020 Benchtop MALDI- TOF Mass Spectrometer
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Mass spectrometry imaging (MS imaging) podle principu MALDI-TOF se rychle prosazuje v oblasti potravinářské a environmentální analýzy. Umožňuje lokalizovat molekuly na povrchu vzorků bez nutnosti značení či derivatizace. Tato schopnost nachází uplatnění při sledování reziduí pesticidů v plodinách i hodnocení stabilního chování materiálů určených pro styk s potravinami.
Studie demonstruje dvě aplikace MS imaging na benchtop MALDI-8020: vizualizaci rozložení pesticidu ve struktuře sójového semene a mapování oligomerů PET na povrchu filmů po tepelném stresu. Cílem bylo ověřit prostorové rozlišení 50 µm a použitelnost této techniky v oblastech kvality potravin, bezpečnosti a materiálového výzkumu.
Pro všechny experimenty byla využita lineární MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie MALDI-8020. Vzorky byly připraveny takto:
Data byla zpracována softwary IonViewTM (semena) a IMAGEREVEALTM MS (PET filmy). Parametry MS imaging viz tabulka:
Sójová semena: MS obrazy potvrdily, že pesticid zůstal na povrchu semene, pronikající metabolit však vykazoval heterogenní rozložení uvnitř. Optický obraz řezu semene nevykazoval výrazné kontrasty, MS imaging tak přineslo klíčové informace o vnitřní distribuci.
PET filmy: cyklický trimer PET ([M+Na]+ m/z 599,3) se po 4 hodinách zahřívání zvýraznil plošně homogenně, po 18 hodinách se koncentrace trimru výrazně soustředila v dolní části výseku. Neohřátý film vykazoval jen nízkou intenzitu trimru.
Tato „intenzitní mapa“ dokazuje schopnost techniky rychle hodnotit plošné rozložení oligomerů a detekovat vzory související s tepelným namáháním.
Metoda umožňuje:
Očekává se rozšíření aplikací MS imaging v oblasti potravinářské autenticity, sledování zbytků léčiv a environmentálních mikroznečištění. Integrace s pokročilou manipulací vzorku (mikrořezání, automatizované nanášení matric) a vyšším prostorovým rozlišením (<10 µm) přinese hlubší vhledy do mikrostruktury analytů.
Studie potvrzuje, že benchtop MALDI-TOF MS imaging dokáže spolehlivě mapovat distribuci chemických látek na površích biologických a polymerních vzorků s rozlišením 50 µm. Rychlá příprava i analýza zaručují široké uplatnění v potravinářství, environmentální analytice a průmyslové kontrole kvality.
MALDI, MS Imaging, LC/TOF, LC/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Mass spectrometry imaging (MS imaging) podle principu MALDI-TOF se rychle prosazuje v oblasti potravinářské a environmentální analýzy. Umožňuje lokalizovat molekuly na povrchu vzorků bez nutnosti značení či derivatizace. Tato schopnost nachází uplatnění při sledování reziduí pesticidů v plodinách i hodnocení stabilního chování materiálů určených pro styk s potravinami.
Cíle a přehled studie / článku
Studie demonstruje dvě aplikace MS imaging na benchtop MALDI-8020: vizualizaci rozložení pesticidu ve struktuře sójového semene a mapování oligomerů PET na povrchu filmů po tepelném stresu. Cílem bylo ověřit prostorové rozlišení 50 µm a použitelnost této techniky v oblastech kvality potravin, bezpečnosti a materiálového výzkumu.
Použitá metodika a instrumentace
Pro všechny experimenty byla využita lineární MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie MALDI-8020. Vzorky byly připraveny takto:
- Sójová semena: po nanesení neznámého pesticidu byla semena zamražena, sekce naneseny na podložní destičku a potaženy matricí CHCA metodou iMLayerTM.
- PET filmy: výseky filmu po zahřívání na 175 °C (0, 4 a 18 hodin) byly ručně potaženy dithranolem s NaI.
Data byla zpracována softwary IonViewTM (semena) a IMAGEREVEALTM MS (PET filmy). Parametry MS imaging viz tabulka:
- Matice: CHCA (0,7 µm) / dithranol s NaI
- Režim polarity: pozitivní
- Průměr laseru: ~50 µm
- Frekvence laseru: 200 Hz
Hlavní výsledky a diskuse
Sójová semena: MS obrazy potvrdily, že pesticid zůstal na povrchu semene, pronikající metabolit však vykazoval heterogenní rozložení uvnitř. Optický obraz řezu semene nevykazoval výrazné kontrasty, MS imaging tak přineslo klíčové informace o vnitřní distribuci.
PET filmy: cyklický trimer PET ([M+Na]+ m/z 599,3) se po 4 hodinách zahřívání zvýraznil plošně homogenně, po 18 hodinách se koncentrace trimru výrazně soustředila v dolní části výseku. Neohřátý film vykazoval jen nízkou intenzitu trimru.
Tato „intenzitní mapa“ dokazuje schopnost techniky rychle hodnotit plošné rozložení oligomerů a detekovat vzory související s tepelným namáháním.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Beznačíkovou vizualizaci reziduí pesticidů a jejich metabolitů v rostlinných vzorcích.
- Rychlé sledování rozložení oligomerů či produktů degradace na povrchu obalových materiálů.
- Podporu rozhodování o vhodném dávkování agrochemikálií a hodnocení bezpečnosti kontaktních materiálů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření aplikací MS imaging v oblasti potravinářské autenticity, sledování zbytků léčiv a environmentálních mikroznečištění. Integrace s pokročilou manipulací vzorku (mikrořezání, automatizované nanášení matric) a vyšším prostorovým rozlišením (<10 µm) přinese hlubší vhledy do mikrostruktury analytů.
Použitá instrumentace
- Benchtop MALDI-8020 linear TOF MS (Shimadzu)
- Matrix vapor deposition system iMLayerTM
- Ručně ovládaný rozprašovač matric
- Softwary IonViewTM a IMAGEREVEALTM MS
Závěr
Studie potvrzuje, že benchtop MALDI-TOF MS imaging dokáže spolehlivě mapovat distribuci chemických látek na površích biologických a polymerních vzorků s rozlišením 50 µm. Rychlá příprava i analýza zaručují široké uplatnění v potravinářství, environmentální analytice a průmyslové kontrole kvality.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Versatile applications of MS imaging using a bench-top linear MALDI-TOFMS
2020|Shimadzu|Postery
ThP 225 Versatile applications of MS imaging using a bench-top linear MALDI-TOFMS Yuzo Yamazaki1, Shuuichi Nakaya1, Catherine Rawlins2, Simona Salivo2 1:Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan; 2: Kratos Analytical, Manchester, UK 1. Overview MALDI-TOFMS A bench-top linear MALDI-TOFMS is applied to…
Klíčová slova
image, imagemaldi, malditofms, tofmsbench, benchfingermark, fingermarkpet, petdhb, dhbsublimation, sublimationimaging, imagingtop, topbean, beancircle, circlesoy, soyseed, seedbrain
Benchtop MALDI-TOF Imaging Starter Kit
2023|Shimadzu|Brožury a specifikace
MO491 Imaging Application Solution for Your Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer Benchtop MALDI-TOF Imaging Starter Kit ALL-INCLUSIVE DESIGN 1 2 3 5 1 4 Benchtop Imaging Kit contains all you need...^ FlexiVision™-mini ITO slides (2 packs of 25 slides) Single-use glass…
Klíčová slova
imaging, imagingmaldi, maldiflexivision, flexivisionmini, miniito, itoslide, slideadaption, adaptionstarter, starterbenchtop, benchtopionview, ionviewkit, kittof, tofadapter, adaptercoating, coatingbrain
Surface Analysis of PET Film Using a Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer
2017|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-TM-E045 Application News No. B72 MALDI-TOF Mass Spectrometry Surface Analysis of PET Film Using a Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer MALDI-TOF mass spectrometers are a mass spectrometer type that is used in a wide range of fields likewise LCMS, in terms…
Klíčová slova
pet, petfilm, filmthermal, thermaltreatment, treatmentmaldi, maldisurface, surfacetof, tofafter, aftertrimer, trimermass, massoligomers, oligomerscyclic, cyclicimages, imagesbenchtop, benchtopmolecular
Pharmacokinetic Analysis Using iMScopeTM QT During Corn and Soybean Seed Treatment with Pesticides
2024|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. 97 Pharmacokinetic Analysis Using iMScopeTM QT During Corn and Soybean Seed Treatment with Pesticides Shuichi Shimma1,2,3, Yumi Saito1, Takushi Yamamoto4, Kaoru Nakagawa4 , Yumi Unno4, Takuya Inoue5、Fukumatsu Iwahashi5 Life Science Life Science Images were generated using Adobe…
Klíčová slova
seed, seedethaboxam, ethaboxamsoybean, soybeanseeds, seedssowing, sowingcorn, cornseeding, seedingdistribution, distributiontreatments, treatmentsmsi, msiimaging, imagingpesticide, pesticidelaser, lasertreated, treatedimscope